来自：学前班
理解DES密码体制的几个要点[整理]
很多人感觉DES算法很复杂，不容易看懂，其实不然。DES算法虽然看起来很复杂，其实只不过用了几种简单运算：替换、移位、异或。下面我简单整理一下DES密码体制的几个要点，也许有帮助。
1、DES是一种按分组密码工作的对称密码体制。所谓分组密码，即把明文信息先编码为二进制代码，然后64bit一组，对每一组进行加密运算，最后再组合成为相应的密文。所谓对称密码体制，即加密密钥和解密密码相同，或由其中一个很容易推导出另外一个。在DES密码体制中，解密密钥正好是加密密码的逆序排列。即同一组（16个）密钥顺序输入DES模块可以加密，而把同一组密钥逆序输入DES模块则可以完成解密。所以，DES密码体制的安全性不取决于算法本身，而取决于密钥的安全性和保密性。
2、DES的主要过程可以分为三个步骤：初始变换IP、16次迭代、初始逆变换IP-1。初始变换和逆变换不影响DES的安全性，只是为了使得算法更加难以理解。并且有IP×IP-1=E，即同一组数据先经过IP变换，接着进行IP-1变换，会得到原来数据。而16次迭代的主要过程为：把明文经过IP变换以后的64bit数据分为两个32bit的数据（R0和L0），然后按下面的式子进行迭代（Li=Ri-1；Ri=Li-1^F(Ri-1,Ki-1）），即前一次迭代得到的R作为新的L，而把前一次迭代得到的R和当前子密钥经过F函数运算后再与前一次迭代得到的L进行异或运算，然后作为新的R。
3、轮函数F是DES算法的关键。在F函数中，首先对前一轮的R（32bit）进行扩展置换，得到48bit的一个矩阵，然后把这48bit数据和当前子密钥（48bit）进行异或运算，得到新的48bit数据；接下来把这48bit分成8个6bit的数据，然后进行S盒变换（是一种压缩变换）。其实S盒变换主要是一个查表过程，其输入为上面产生的6bit数据，而输出是4bit数据，一共有8个这样的S盒，总输入为48bit，总输出为32位，所以是一个压缩变换。S盒对6bit输入进行的操作为：取第一位和最后一位，组成2bit数据，用按权展开式计算得到一个十进制数（设为row）；取6bit数据的中间4bit，按权展开式计算得到一个十进制数（设为col），然后取当前表中第row行第col列的数据（取值范围为0——15），将其转换为4bit的二进制数，作为输出。
4、子密钥Ki的产生。在DES的16轮迭代中，使用了不同的子密钥。但这16个子密钥由同一个原始密钥（56bit）移位产生而来，并没有使用独立子密钥（据分析，使用独立子密钥将会降低DES对差分攻击的抵抗力）。子密钥产生的过程为：将原始密钥（64bit，其中包括8个校验位）经过初始变换，得到有效密钥（56bit），将其分为两个28bit数据，然后进行循环左移位得到新的56bit密钥，再经过一个压缩变换得到每一轮的48bit子密钥，用来和上面3中的48位数据进行异或运算。需要注意的是，产生子密钥过程中每一轮对两个28bit数据的循环左移位位数是经过精心计算的，不能随意更改。如果改变移位的位数将会降低DES对相关密钥密码分析的抵抗力。
5、DES密码体制的加密模块和解密模块几乎一样，只是密钥顺序不一样，所以比较适合于硬件实现。
6、DES算法速度很快，如果都使用硬件实现，DES的速度几乎是RSA的1000倍左右，软件实现也比RSA大概快100倍左右。
7、DES算法本身不能保证密钥的保密性，所以往往需要借助于RSA密码体制在发送方和接收方之间共享DES的密钥。
8、DES算法抵抗线形攻击的能力较低，因为S盒的选择与设计阶比较低，且不是随机选择的。
9、1998年，美国国家标准局宣布不再保证DES算法的安全性，取而代之的是Rijndael算法。
